Ang Diesel Generator Set ay Itinugma Sa UPS

Sinusuri at ipinapaliwanag ng artikulong ito ang epekto ng UPS input power factor at input filter sa power generator upang linawin ang sanhi ng problema, at pagkatapos ay makahanap ng solusyon.

1. Koordinasyon sa pagitan ng diesel generator set at UPS.

Matagal nang napansin ng mga tagagawa at gumagamit ng mga uninterruptible power supply system ang mga problema sa koordinasyon sa pagitan ng generator set at UPS, lalo na ang kasalukuyang mga harmonika na nabuo ng mga rectifier ay nabuo sa mga power supply system tulad ng mga voltage regulator ng generator set at synchronization circuits ng UPS.Ang masamang epekto nito ay napakalinaw.Samakatuwid, idinisenyo ng mga inhinyero ng sistema ng UPS ang input filter at inilapat ito sa UPS, na matagumpay na kinokontrol ang kasalukuyang mga harmonika sa aplikasyon ng UPS.Ang mga filter na ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa compatibility ng UPS at generator set.

Halos lahat ng mga filter ng input ay gumagamit ng mga capacitor at inductors upang masipsip ang pinaka mapanirang kasalukuyang harmonic sa input ng UPS.Ang disenyo ng input filter ay isinasaalang-alang ang porsyento ng maximum na posibleng kabuuang harmonic distortion na likas sa UPS circuit at sa ilalim ng buong pagkarga.Ang isa pang benepisyo ng karamihan sa mga filter ay upang mapabuti ang input power factor ng na-load na UPS.Gayunpaman, ang isa pang kinahinatnan ng paggamit ng input filter ay upang bawasan ang pangkalahatang kahusayan ng UPS.Karamihan sa mga filter ay gumagamit ng humigit-kumulang 1% ng UPS power.Ang disenyo ng input filter ay palaging naghahanap ng balanse sa pagitan ng paborable at hindi kanais-nais na mga salik.

Upang mapabuti ang kahusayan ng sistema ng UPS hangga't maaari, ang mga inhinyero ng UPS ay gumawa kamakailan ng mga pagpapabuti sa paggamit ng kuryente ng input filter.Ang pagpapabuti ng kahusayan ng filter ay higit na nakasalalay sa paggamit ng teknolohiya ng IGBT (Insulated Gate Transistor) sa disenyo ng UPS.Ang mataas na kahusayan ng IGBT inverter ay humantong sa muling pagdidisenyo ng UPS.Ang input filter ay maaaring sumipsip ng ilang kasalukuyang harmonic habang sumisipsip ng isang maliit na bahagi ng aktibong kapangyarihan.Sa madaling salita, ang ratio ng inductive factor sa capacitive factor sa filter ay nabawasan, ang volume ng UPS ay nabawasan, at ang kahusayan ay napabuti.Ang mga bagay sa larangan ng UPS ay tila nalutas, ngunit ang pagiging tugma ng bagong problema sa generator ay lumitaw muli, na pinapalitan ang lumang problema.

2. Problema sa resonance.

Ang problema ng capacitor self-excitation ay maaaring lumala o natakpan ng iba pang mga de-koryenteng kondisyon, tulad ng series resonance.Kapag ang ohmic na halaga ng inductive reactance ng generator at ang ohmic na halaga ng capacitive reactance ng input filter ay malapit sa isa't isa, at ang resistensya ng system ay maliit, ang oscillation ay magaganap, at ang boltahe ay maaaring lumampas sa na-rate na halaga ng kapangyarihan. sistema.Ang bagong idinisenyong UPS system ay mahalagang 100% capacitive input impedance.Ang isang 500kVA UPS ay maaaring may kapasidad na 150kvar at isang power factor na malapit sa zero.Ang mga shunt inductors, series chokes, at input isolation transformer ay mga kumbensyonal na bahagi ng UPS, at ang mga bahaging ito ay pawang pasaklaw.Sa katunayan, sila at ang capacitance ng filter na magkasama ay gumagawa ng UPS bilang capacitive sa kabuuan, at maaaring mayroon nang ilang oscillations sa loob ng UPS.Kasama ng mga capacitive na katangian ng mga linya ng kuryente na konektado sa UPS, ang pagiging kumplikado ng buong sistema ay lubhang nadagdagan, lampas sa saklaw ng pagsusuri ng mga ordinaryong inhinyero.

3. Diesel generator set at load.

Ang mga set ng generator ng diesel ay umaasa sa isang regulator ng boltahe upang kontrolin ang boltahe ng output.Nakikita ng regulator ng boltahe ang tatlong-phase na output boltahe at inihahambing ang average na halaga nito sa kinakailangang halaga ng boltahe.Ang regulator ay nakakakuha ng enerhiya mula sa auxiliary power source sa loob ng generator, kadalasan ay isang maliit na generator coaxial na may pangunahing generator, at nagpapadala ng DC power sa magnetic field excitation coil ng generator rotor.Tumataas o bumababa ang kasalukuyang coil upang kontrolin ang umiikot na magnetic field ng generator stator coil , o ang laki ng electromotive force EMF.Tinutukoy ng magnetic flux ng stator coil ang output boltahe ng generator.

Ang panloob na paglaban ng stator coil ng isang diesel generator set ay kinakatawan ng Z, kabilang ang mga bahagi ng inductive at resistive;ang electromotive force ng generator na kinokontrol ng rotor excitation coil ay kinakatawan ng E ng isang AC voltage source.Ipagpalagay na ang load ay purong inductive, ang kasalukuyang I ay nahuhuli sa boltahe U sa eksaktong 90° electrical phase angle sa vector diagram.Kung ang load ay puro resistive, ang mga vectors ng U at ako ay magkakasabay o nasa phase.Sa katunayan, karamihan sa mga load ay nasa pagitan ng purong resistive at purong pasaklaw.Ang pagbaba ng boltahe na dulot ng kasalukuyang dumadaan sa stator coil ay kinakatawan ng boltahe vector I×Z.Ito ay aktwal na kabuuan ng dalawang mas maliit na vector ng boltahe, ang pagbaba ng boltahe ng paglaban sa yugto na may I at ang boltahe ng inductor ay bumaba nang 90° sa unahan.Sa kasong ito, ito ay nangyayari na nasa phase sa U. Dahil ang electromotive force ay dapat na katumbas ng kabuuan ng pagbaba ng boltahe ng internal resistance ng generator at ang output voltage, iyon ay, ang vector sum ng vector E=U at I×Z.Ang boltahe regulator ay maaaring epektibong makontrol ang boltahe U sa pamamagitan ng pagpapalit ng E.

Ngayon isaalang-alang kung ano ang nangyayari sa mga panloob na kondisyon ng generator kapag ang isang purong capacitive load ay ginagamit sa halip na isang purong inductive load.Ang kasalukuyang sa oras na ito ay kabaligtaran lamang ng inductive load.Ang kasalukuyang I ngayon ay humahantong sa boltahe vector U, at ang panloob na pagtutol boltahe drop vector I×Z ay din sa kabaligtaran phase.Kung gayon ang vector sum ng U at I×Z ay mas mababa sa U.

Dahil ang parehong electromotive force E tulad ng sa inductive load ay gumagawa ng isang mas mataas na generator output boltahe U sa capacitive load, ang boltahe regulator ay dapat makabuluhang bawasan ang umiikot na magnetic field.Sa katunayan, ang regulator ng boltahe ay maaaring walang sapat na saklaw upang ganap na makontrol ang boltahe ng output.Ang mga rotor ng lahat ng mga generator ay patuloy na nasasabik sa isang direksyon at naglalaman ng isang permanenteng magnetic field.Kahit na ang boltahe regulator ay ganap na sarado, ang rotor ay mayroon pa ring sapat na magnetic field upang singilin ang capacitive load at makabuo ng boltahe.Ang kababalaghang ito ay tinatawag na "self-excitation".Ang resulta ng self-excitation ay overvoltage o shutdown ng boltahe regulator, at ang sistema ng pagsubaybay ng generator ay itinuturing na ito ay isang pagkabigo ng boltahe regulator (ibig sabihin, "pagkawala ng paggulo").Ang alinman sa mga kundisyong ito ay magiging sanhi ng paghinto ng generator.Ang load na konektado sa output ng generator ay maaaring independyente o parallel, depende sa timing at setting ng automatic switching cabinet.Sa ilang mga application, ang UPS system ay ang unang load na konektado sa generator sa panahon ng power failure.Sa ibang mga kaso, ang UPS at mekanikal na pagkarga ay konektado sa parehong oras.Ang mekanikal na pag-load ay karaniwang may panimulang contactor, at nangangailangan ng isang tiyak na oras upang muling isara pagkatapos ng pagkawala ng kuryente.May pagkaantala sa pagpunan ng inductive motor load ng UPS input filter capacitor.Ang UPS mismo ay may tagal ng panahon na tinatawag na "soft start", na naglilipat ng load mula sa baterya patungo sa generator upang mapataas ang input power factor nito.Gayunpaman, ang mga filter ng input ng UPS ay hindi nakikilahok sa proseso ng soft-start.Ang mga ito ay konektado sa input end ng UPS bilang bahagi ng UPS.Samakatuwid, sa ilang mga kaso, ang pangunahing load na unang konektado sa output ng generator sa panahon ng power failure ay ang input filter ng UPS.Ang mga ito ay mataas na capacitive (minsan puro capacitive).

Ang solusyon sa problemang ito ay malinaw na gumamit ng power factor correction.Mayroong maraming mga paraan upang makamit ito, halos ang mga sumusunod:

1. Mag-install ng automatic switching cabinet para maikonekta ang motor load bago ang UPS.Maaaring hindi maipatupad ng ilang switch cabinet ang paraang ito.Bilang karagdagan, sa panahon ng pagpapanatili, maaaring kailanganin ng mga inhinyero ng halaman na hiwalay na i-debug ang UPS at mga generator.

2. Magdagdag ng permanenteng reactive reactance upang mabayaran ang capacitive load, kadalasang gumagamit ng parallel winding reactor, na konektado sa EG o generator output parallel board.Ito ay napakadaling makamit, at ang gastos ay mababa.Ngunit kahit na sa mataas na load o mababang load, ang reactor ay palaging sumisipsip ng kasalukuyang at nakakaapekto sa load power factor.At anuman ang bilang ng UPS, ang bilang ng mga reactor ay palaging naayos.

3. Mag-install ng inductive reactor sa bawat UPS upang mabayaran lamang ang capacitive reactance ng UPS.Sa kaso ng mababang pagkarga, kinokontrol ng contactor (opsyonal) ang input ng reactor.Ang pamamaraang ito ng reaktor ay mas tumpak, ngunit ang bilang ay malaki at ang gastos ng pag-install at kontrol ay mataas.

4. Mag-install ng contactor sa harap ng filter capacitor at idiskonekta ito kapag mababa ang load.Dahil ang oras ng contactor ay dapat na tumpak at ang kontrol ay mas kumplikado, maaari lamang itong mai-install sa pabrika.

Aling paraan ang pinakamainam ay depende sa sitwasyon sa site at sa pagganap ng kagamitan.

Kung gusto mong malaman ang higit pa tungkol sa mga diesel generator, maligayang pagdating upang kumonsulta sa Dingbo Power sa pamamagitan ng email dingbo@dieselgeneratortech.com, at kami ay nasa iyong serbisyo anumang oras.